_ 747 GÜNEŞLE AKTİF SOĞUTMA SİSTEMİ ÜZERİNE BİR YAKLAŞIM: İTALYA VE TÜRKİYE İÇİN ÖRNEK UYGULAMA Andrea KINDINIS Stefano P. CORGNATI Emanuele BIANCO Zerrin YILMAZ ÖZET Güneşle soğutma sistemleri, konut yapılarında enerji korunumu ve aynı zamanda kullanıcı konforunu arttırmada bir alternatif sunmaktadır. Bu çalışmada yaz dönemi süresinde konutlardaki soğutma enerjisi ihtiyacını karşılamada soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma grubu ile birlikte çalıştırılan ısıl güneş sisteminin etkililiği incelenmiştir. Güneşle soğutma sisteminin analizinde sayısal hesaplamalar gerçekleştirilmiş, Simulink aracılığıyla dinamik modellemeler oluşturulmuş; analizi yapılan konut binası İtalya ve Türkiye de yer alan farklı iklimsel verilere sahip şehir koşullarında test edilmiştir. Binaların soğutma ihtiyaç profilleri ele alındığında, çalışılan güneşle soğutma sisteminin farklı şehirlerdeki etkililiğinin ortaya koyulması amacı ile, güneşle soğutma sisteminin enerji performansı; enerji tüketimi, karbondioksit salımı ve ekonomiklik açılarından geleneksel bir sistem ile karşılaştırılmıştır. Sonuçlar, soğutma günlerinin yılın büyük bir bölümünü oluşturduğu Akdeniz ikliminde ve özellikle günlük soğutma yüklerinin çok yüksek olmadığı konut yapılarında, güneş ile soğutmanın etkili bir teknik olduğunu göstermiştir. Anahtar Kelimeler: Güneş ile soğutma sistemleri, konut binaları ABSTRACT Solar cooling may represent an alternative to save energy in residential buildings, and at the same time improving comfort of dwellings. The effectiveness of a solar thermal system coupled with an absorption chiller in order to satisfy the residential energy demand for cooling during the summer season is here investigated. Numerical simulations have been carried out in order to analyse the solar cooling system, carried out through a Simulink dynamic model; the analysed residential building has been studied in different cities with different climatic conditions located in Italy and in Turkey. Considering the cooling demand profile of the buildings, the energy performance of the solar cooling system was compared with a traditional one, in terms of energy consumptions, carbon dioxide productions and economic savings, with the purpose to find the effectiveness of solar cooling system for different cities. Results show that solar cooling is a promising technique in the Mediterranean climate, which presents many cooling days per year, and especially for the residential building sector, characterized by cooling loads not too high during the day. Key Words: Solar cooling, residential buildings
_ 748 1. GİRİŞ Binalarda enerjinin rasyonel kullanımı konusu dünyada hem yerel hem de ulusal bir politika olarak büyümektedir. Bu durum, fosil enerji fiyatlarının son beş yıldır artmasına bağlı olarak petrol sektöründeki istikrarsızlığın ve dünyadaki büyük sanayi ülkelerinin sera gazı emisyonlarını azaltmaya yönelik vardıkları ortak anlaşmanın sonucudur. Sanayileşmiş ülkelerde tüketilen birincil enerjinin %35 i konut ve üçüncül hizmet yapılarında kullanılmaktadır. Binalar tarafından tüketilen toplam enerjinin ise %81 i iç mekân iklimsel konforunun kontrolünde kullanılmaktadır. Konut binalarının enerji tüketimi, genellikle soğutma amaçlı iklimlendirme sistemlerinin yaygın olarak kullanılmaya başlanmasına bağlı olarak, sürekli bir artış göstermektedir. Fosil kaynaklı enerji tüketiminin sınırlandırılması için binalardaki enerji kullanım ihtiyaçlarının azaltılmasının yanı sıra yenilenebilir kaynaklardan binalara enerji sağlanması da önerilmektedir. Güneş enerjisi destekli soğutma, yıl boyunca sıhhi sıcak su sağlayan ve yaz mevsiminde üretilen fazla sıcak su ile ısıl soğutma gruplarının ihtiyacını karşılayan güneş enerjisine dayalı ısıl bir santral sistemi olarak, konut yapılarında enerji korunumu sağlayacak aktif bir teknik olarak gözükmektedir. Yıl boyunca sıcak suyun neredeyse tamamını sağlayabilecek bir güneş sisteminin tasarımında, sıcak aylarda ortaya çıkacak ısı üretimi ihtiyaç duyulandan fazla olacaktır. Bu nedenle, güneş enerjisi destekli soğutma sistemi ile birlikte çalıştırıldığında, sistemin çalışma verimi ve kapasitesi arttırılmış olacaktır. Yaz mevsimi süresince, binanın soğutma gereksinimi güneş ışınımının olduğu saatlerdir. Böylece güneş sistemindeki tüm ihtiyaç fazlası üretimin, geleneksel kazanlar ile birlikte, soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma sisteminin çalıştırılmasında kullanılması mümkündür. Ayrıca bu sayede soğutma sistemi, binanın elektrik enerjisi uç ihtiyaçlarını zorlamayacaktır. Sistem verimliliğini arttırmada ve HVAC sistemlerinin bina mimarisi ile entegrasyonunu geliştirmede sürekli ilerleme kaydeden teknolojik ilerlemeler sayesinde aktif güneş sistemleri belirgin teknik yenilikler sunabilmektedir. Bununla birlikte konu üzerindeki spesifik teknik bilgilerin eksikliği ve yüksek sermaye maliyetleri, bu teknolojilerin yaygınlığını büyük ölçüde sınırlandırmaktadır. 2005 yılında Avrupa kıtası genelinde toplam 67 güneş destekli soğutma santrali bulunmakta ve büyük bir kısmı Almanya, İspanya ve Yunanistan da yer almakta idi. Bu bildirinin amacı, Li-Br soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma grubunun güneş santrali ile birlikte çalıştığı güneş enerjisi destekli bir soğutma sisteminin konut yapılarındaki çevresel, ekonomik ve enerji potansiyellerini incelemektir. Örnek çalışma tipik bir konut yapısının Türkiye ve İtalya iklimlerini temsil edecek şehirlerde (Ankara, İstanbul, İzmir, Milano, Torino, Venedik, Roma, Cagliari, Palermo) analiz edilmesi üzerinedir. Çalışmada iki soğutma sistemi karşılaştırılmıştır; birinci sistem soğutucu ve radyan paneller ile oluşturulmuş geleneksel soğutma sistemi (G.S.S.), ikinci sistem ise güneş santrali (ısıl güneş kolektörleri, ısı eşanjörü, ısı depolama tankı) ve yardımcı sistem olarak soğurmalı (absorpsiyonlu) soğutma sistemi ile radyan panellerin bir arada çalıştığı sistemdir (S.S.S.). Analizler, dinamik modelleme yöntemi ile, 1 Haziran dan 30 Eylül e kadar olan zaman aralığı için yürütülmüştür. Bu amaçla, Matlab / Simulink de gerçekleştirilen sayısal bir model geliştirilmiştir. Konut termo-fiziksel özellikleri, soğutma sistemi detayları ile dış hava sıcaklığı, nem ve güneşlenme zaman profillerini içeren bir iklim datası temeline dayanan modelleme iç ortam termal konfor koşullarını sağlamak için gerekli olan iç hava sıcaklığı, enerji ihtiyaçları ve CO2 emisyonlarını hesaplayabilmektedir. Simülasyon sonuçları, güneş destekli soğutma teknolojisinin Akdeniz ülkelerinde tanıtılabilmesi üzerine bilgi sunmaktadır.
_ 749 Sonuçlar üç indise göre analiz edilmiştir: enerji tüketimleri [kwh/m 2 ], yıllık ekonomik tasarruf [ /m 2 ], ve yıllık genel CO2 üretimi [kgco 2 /m 2 ]. 2. GÜNEŞ SANTRALİ VE BİNA MODELLEMESİ 2.1. Bina Modeli Bina sonlu farklar yaklaşımı ile modellenmiştir. Birkaç malzeme katmanından oluşan her yapı elemanı üç katmana bölünmüştür. Her bir katmanın zaman içerisindeki sıcaklık değeri bitişik katmanlarda gerçekleştirdiği enerji dengesinin çözümü ile hesaplanmaktadır. İç mekan hava sıcaklığı aşağıdaki denklem ile ifade edilmektedir: T a i = T a i 1 n q& m m Δτ + =1 = T ρ c V a a a i a i 1 Δτ + ρ c V a a a [ q& ew + q& iw + q& w + q& si + q& end + q& per + q& v + q& r.p. ] i [1] Isı akışı terimleri sırası ile dış duvarlar, iç duvarlar, pencereler, güneş ışınımı, mekan içi aygıtlar, insanlar, havalandırma, radyan panelleri temsil etmektedir. Radyan paneller iç ortam operatif sıcaklığının 26 C nin altında kalmasını sağlamaktadır. 2.2. Güneş Destekli Soğutma Sistemi Modeli Güneş destekli soğutma santrali şeması, termal güneş kolektörleri, sıcak su tankı, yardımcı kazan ve radyan soğutma sistemi için gerekli soğutulmuş akışkanı üretecek olan soğurmalı (absorpsiyonlu) soğutma grubundan oluşmakta, şekil 1 de verilmiştir. Isıl güneş kolektörleri Tank Yardımcı kazan Soğurma soğutma sistemi Isı eşanjörü Radyant paneller Şekil 1. Güneş Soğutma Santrali Şeması 2.2.1. Isıl Güneş Kolektörleri Bir grup vakum ısıl güneş kolektörleri binanın çatısının en üst noktasına yerleştirilmiştir. Panellerin eğimi referans şehrin enlem değerlerine uymaktadır ve tümü güneye yönlendirilmiştir. Isıl güneş
_ 750 kolektörlerinin kış mevsiminde radyan panellere gelecek olan suyun ön ısıtılmasını sağlaması istenmektedir. Yaz boyunca kolektörler tarafından üretilen sıcak su soğutma sistemini çalıştırmada yeterli olacaktır. Isıl güneş kolektörü içerisinde yer alan akışkanın sıcaklığının yükselmesi denklemi aşağıdaki gibidir: T in T out η I s S = m& c s p [2] T in ve T out, sırası ile akışkanın kolektöre giriş ve çıkış sıcaklıklarını, I s, güneş ışınımı şiddetini, S kolektör yüzey alanını, m& s ve c p akışkanın akışı ve özgül ısısını temsil etmektedir. η güneş panelinin verimliliği, güneş kolektörünün özgün tipolojisine ve iklim koşullarına göre değişkenlik göstermektedir. 2.2.2. Isı Değiştirici ve Tank Sıcak su tankı tüm gün ve gece boyunca sıcak su sağlanması için kullanılmaktadır. Sıcak su tankı bir ısı eşanjörü bağlantısı ile kolektörlere bağlanmıştır. Isı eşanjörü, ısı eşanjörü teorisine göre, üç kısımda modellenmiştir. Isı eşanjörünün her bir kısımda dönüştürülen ısı şu denklem ile ifade edilebilmektedir: T o,p = T i,p Q& + m& c s s,p p Q s, p = ( Ti, p T3 ) Ri & [3] T o,p ve T i,p, sırası ile ısı eşanjörünün p belirtilen kısmındaki akışkanın giriş ve çıkış sıcaklıkları [ C] Q s,p, ısı eşanjörünün belirtilen kısmında dönüştürülen ısı [W], akışkanın ve ısı eşanjörü kanalının ısıl dirençleridir [ K/W]. R i i 2.2.3. Yardımcı Isıtıcı Yardımcı ısıtıcı geleneksel bir doğal gaz ısıtıcısıdır. Bu sistem tanktan gelen suyun soğurucu soğutma sistemini çalıştıracak yeterlilikte sıcak olmadığı durumlarda sisteme minimum ihtiyacı olan ısıyı sağlamak için kullanılmaktadır. Bu yardımcı sistemin amacı sıcak suyun, soğurmalı soğutma grubunun ihtiyacı olan, 77 C ye ulaşmasını sağlamaktır. 2.2.4. Soğurmalı Soğutucu ve Isı Değiştirici Soğurmalı soğutucunun performansı soğutulan akışkanın sıcaklık değerine (ısı değiştiriciden dönen) ve tanktan çıkan sıcak suyun sıcaklık değerine bağlıdır. Soğutma kapasitesi ve COP değerleri açısından soğurmalı soğutucunun performansı Şekil 2 de gösterilmiştir.
_ 751 Şekil 2. (a) Soğutma Kapasitesi (kw) (b) Soğurmalı Soğutucu İçin COP (-) Isı eşanjörü, gerekli sıcaklıktaki (genellikle yaklaşık 17 C) soğuk suyun sağlanması için, soğurucudan gelen soğutulmuş akışkanı radyan panellerden gelen su ile birleştirmektedir. Isı eşanjörünün verimliliği ε ve eşanjörden geçirilebilir maksimum ısı Q max bilindiği durumda, iki akışkan arasında transfer edilen toplam ısı miktarı aşağıdaki denklem ile hesaplanabilmektedir; Q = ε Q max [4] 2.2.5. Radyan Paneller Radyan panel sistemine 17 C sabit sıcaklık ile giren su 3 C yüksek bir sıcaklıkla sistemden çıkmaktadır. Radyan paneldeki borulardaki su akışı, hacmin işletim sıcaklığının (25 C 27 C) lineer fonksiyonuna bağlı olarak, 0.15 ile 0.6 kg/s arasında değişim göstermektedir. 2.3. Geleneksel Soğutma Sistemi Modeli Geleneksel soğutma sisteminde sıhhi sıcak su geleneksel kazanlardan elde edilirken, güneş santrali ve soğurmalı soğutucu yerine, radyan panellere soğutulmuş akışkan sağlayan soğutucu bulunmaktadır. Bu özellik iki soğutma sistemi arasındaki tek farklılıktır. Dış hava sıcaklığı ve soğutulmuş akışkan çıkışının fonksiyonu olan soğutma ve COP, Şekil 3 te verilmiştir. Şekil 3. (a) COP [-] ve Soğutma Kapasite [-] (b) Soğuk Akışkan ve Dış Hava Sıcaklığına Bağlı Soğutucu Kapasitesi
_ 752 3. ÖRNEK ÇALIŞMA Örnek çalışma tipik bir konut yapısının Türkiye ve İtalya iklimlerini temsil edecek şehirlerde (Ankara, İstanbul, İzmir, Milano, Torino, Venedik, Roma, Cagliari, Palermo) analiz edilmesi üzerinedir. Tablo 1 de analiz edilen şehirlerin iklimsel koşulları özetlenmiştir. Tablo 1. Soğutma Derece Saatleri (CDH, 23 C için), Aylık Genel Güneşlenme (GSI), Ortalama Dış Hava Sıcaklığı (T) Şehirler CDH [-] GSI [Wh/m 2 ] T [ C] Haz. Tem. Agu. Eylül Haz. Tem. Agu. Eylül Haz. Tem. Agu. Eylül Ankara 532 1071 1095 264 6534 7113 6415 5184 17,0 21,5 21,1 17,1 İstanbul 522 1276 1346 364 6519 6560 5693 4544 21,6 24,1 24,2 20,8 İzmir 2285 2755 2425 1493 7572 7473 6744 5516 24,4 25,8 25,4 23,0 Milano 560 1332 830 223 5925 6827 5278 3783 19,7 23,1 22,2 17,6 Torino 386 1135 910 78 5885 6430 5521 3738 19,5 23,0 22,0 18,2 Venedik 706 1672 969 33 5390 6047 4930 3207 21,4 24,4 23,0 18,7 Roma 593 1439 1693 398 6338 6805 5793 4444 21,2 24,2 24,4 21,5 Cagliari 389 1331 1618 754 5034 5257 5022 4229 20,9 23,7 24,2 22,0 Palermo 588 1978 3009 1058 7268 7328 6617 4941 22,8 25,5 27,0 24,1 Modellenen bina her bir katı 170 m 2 olan ve toplam yüzeyin %10 u pencerelerin oluşturduğu iki katlı bir yapıdır. Binanın şeması Şekil 4 te gösterilmiştir. Tavan radyan sistemi ile (80m 2 aktif yüzey) iç hava sıcaklığının 26 C civarında sağlanması amaçlanmaktadır. Bu amaç iki farklı soğutma sistemi ile ayrı ayrı sağlanmıştır: geleneksel soğutma sistemi ve güneş destekli soğutma sistemi. Güneş santralinin amacının sıhhi sıcak su sağlamak olması sebebi ile; 10 m 2 yüzey alanına sahip olan güneş kolektörleri ile soğutma mevsimi süresince ihtiyaç fazlası üretilen sıcak su soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutucunun çalışmasını sağlamaktadır. Geleneksel sistemde ise yıl boyunca sıhhi sıcak su geleneksel kazan sistemi ile üretilmektedir 17 m Şekil 4. Konut Yapısı Şeması (a) ve Santral (b) Yapının her bir katında 5 kişi yaşamaktadır. Yapının günlük kullanıcı profili ve iç ısı kazançları (aydınlatma ve elektrik kullanımından kaynaklanan) Şekil 5 teki gibidir.
_ 753 Şekil 5. İç Isı Kazançları [W/m2] Günlük Profili 4. SİMÜLASYON SONUÇLARI Geleneksel ve güneş destekli olmak üzere iki soğutma sisteminin karşılaştırılması 1 Haziran dan 30 Eylül e kadar olan soğutma dönemi için gerçekleştirilmiştir. Sıhhi sıcak su sağlama açısından ise iki sistem tüm yıllık periyottaki performansları ile değerlendirilmiştir. İki sistem ayrıca enerji tüketimleri, karbondioksit emisyonları, ve 25 yıl içerisindeki enerji tüketimlerinin ekonomik giderleri açılarından karşılaştırılmışlardır. İki sistem, Tablo 1 de belirtilen iklim koşulları altında büyük farklılıklar göstermiştir. Hiçbir soğutma sistemi olmadan binanın içerisindeki ısıl davranışı (pasif ısıl davranış) ele aldığımızda, yaz dönemi süresindeki ısıl durumu değerlendirmemiz mümkündür. Şekil 6 da farklı şehirlerde, sıcaklıkların 26 C nin üzerinde olduğu zaman yüzdeleri verilmiştir. Şekil 6. Soğutma Sistemi Olmadığı Koşuldaki İç Hava Konforsuzluğunun Aylık Yüzdeleri Şekil 6 da yer alan şehirler üç gruba ayrılabilmektedir: birinci grup Milano ve Torino ile temsil edilen, soğutma döneminin %20 sinde iç ortam sıcaklıklarının 26 C nin üstünde olduğu serin yaz dönemine
_ 754 sahip; ikinci grup Roma, Cagliari, Venedik ve İstanbul dan oluşan sıcak yaz dönemine sahip ve üçüncü grup olarak da tropikal iklim kuşağından biraz daha serin bir iklim kuşağına ait olan İzmir ve Palermo şehirlerinin oluşturduğu gruplardır. Bu şehirlerarasında Ankara belirgin bir soğutma ihtiyacı göstermemesi nedeni ile aşağıda gerçekleştirilen güneş santrali analizlerinde hesaba katılmamıştır. 4.1. Enerji Analizleri Şekil 7 de yıllık sıhhi sıcak su ve yaz soğutması için iki sistemin tükettiği birincil enerji miktarları gösterilmektedir; ulusal şebekeden elektrik üretimi için birincil enerji dönüştürme faktörü, Avrupa ortalama dönüştürme faktörü olarak, konvansiyonel olarak 0.4 kabul edilmiştir. Şekil 7. Yıllık Sıcak Su Üretimi ve Yaz Soğutması: Geleneksel ve Güneş Destekli Sistemlerin Birincil Enerji Tüketimleri [kw/m 2 ] Seçilen şehirlerarasından en sıcak şehirler olan İzmir ve Palermo incelendiğinde, güneş destekli sistemin birincil enerji ihtiyaçlarını belirgin bir şekilde azaltarak geleneksel sisteme göre daha iyi bir performans gösterdiği görülmektedir. Palermo ve İzmir şehirlerinin sonuçları farklılık göstermektedir. Bunun nedeni soğutma saatlerinin çok yüksek olduğu ve bu nedenle sistemin her gün çok sayıda saat boyunca açık kalması gerekliliğidir. Soğurmalı (absopbsiyonlu) soğutucunun bu durumda yalnızca güneş kolektörleri ile beslenmesi mümkün olmamakta, aynı zamanda doğal gaz ile çalışan geleneksel kazanlar ile de beslenmesi gerekmektedir. Küçük boyutta bir soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutucunun COP değeri düşük olacağından geleneksel soğutucu kullanımı en iyi çözümü sunmaktadır. Dolayısıyla, soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma grubunun yalnızca bir atık ısı kaynağı olduğu durumlarda kullanımının uygun olduğu görülmektedir. 4.2. Çevresel Analizler Enerji analizlerinden sonra geleneksel soğutma istemi ile güneş destekli soğutma siteminin karbondioksit emisyonları belirlenmiş ve sonuçları Şekil 8 de verilmiştir.
_ 755 Şekil 8. Geleneksel ve Güneş Destekli Soğutma Sistemlerinin Yıllık Sıcak Su Üretimi ve Yaz Soğutması Süresince Oluşan Karbondioksit Emisyonları [kg/m 2 ]. CO2 emisyonları, sıhhi su için kullanılan metan, elektrik ve soğutma için kullanılan metan ile bağlantılıdır. Ulusal şebekeden kullanılan elektriğin çevresel dönüşüm katsayısı İtalya daki şehirler için 0.402, Türkiye de bulunanlar için 0.222 dir. Şekil 8 den de anlaşılacağı gibi, güneş destekli soğutma sistemi kullanımı ile karbondioksit emisyonları yüksek oranlarda düşürülmektedir. Sıhhi sıcak su üretimi için kullanılan bir geleneksel kazan ile yaz soğutması yapan geleneksel soğutucu sistemin toplam CO2 emisyon oranları tüm şehirlerde, 4.5 kg/m 2 ye yakın bir değerde ölçülmüş, belirgin bir farklık göstermemiştir. Buna karşılık, güneş destekli sistemle birlikte çalıştırılan soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma sisteminin aynı ihtiyaçları karşılamada ürettikleri CO2 emisyonları, emisyonların 2 kg/m 2 ye kadar çıktığı İzmir ve Palermo şehirleri haricinde, 0.5 kg/m 2 nin altında ölçülmüştür. 4.3. Ekonomik Analizler Ekonomik analizler anuite yöntemi ile gerçekleştirilmiştir. Santral sisteminin maliyeti Tablo 2 de belirtildiği gibi; tesisat boruları maliyeti ve bakımları ele alındığında, geleneksel ve solar her iki sistemde de bileşenlerin toplam maliyetinin %35 ini oluşturduğu ortaya çıkmıştır. Sistemlerin elektrik ve doğal gaz maliyetleri analizleri ise Tablo 3 te verilmiştir. Şekil 9 da verilen ekonomik maliyet analizi sonucunda, 25 yıllık ortalama soğutma ve sıhhi sıcak su üretimi için, %2 enflasyon ve %5 değerinde enerji fiyatlarının artışı hesaba katılarak, ortaya çıkan maliyetler, Palermo ve İzmir şehirleri haricinde, birbirlerine yakın değerlerde okunmaktadır.
_ 756 Tablo 2. Solar ve Geleneksel Sistemdeki Bileşenlerin Maliyetleri (Euro bazında) Solar Soğutma Sistemi Geleneksel Soğutma Sistemi Bileşenler Maliyet [ ] Termal güneş kolektörleri 3000 Tank 6000 Absorption chiller 3000 Yardımcı kazan 2000 Toplam 14000 Kurulum + bakım + tes. boruları 3500 Toplam 17500 Kazan 2000 Geleneksel soğutucu 2500 Kurulum + bakım. 2250 Toplam 6750 Tablo 3. İtalya ve Türkiye deki Elektrik ve Doğal Gaz Ücretleri Kaynak Tutar Italya Türkiye Elektrik [ /kwh] 0,168 0,031 Doğal Gaz [ /m 3 ] 0,63 0,326 Bu koşulda Palermo ve İzmir şehirlerinde, yaz dönemi süresince soğurmalı (absorbsiyonlu) soğutma sisteminin işletim maliyeti (daha önce açıklandığı gibi güneş destekli sistemin üretimi soğutma grubunun tüm ihtiyacını karşılayamamaktadır) güneş sistemi tercihini destekleyememektedir. Ancak, bu çalışmanın sabit bir yüzey alanına sahip güneş kolektörleri ve sabit hacimdeki su tankı ile gerçekleştirildiği belirtilmesi gerekmektedir. Bu nedenle İzmir ve Palermo şehirleri için bir solar sistem optimizasyonu, solar santralin genişletilmesi ile mümkün olabilmektedir. İtalyan şehirlerinde, geleneksel ve solar sistemin maliyetleri arasında belirgin bir farklılık olmaması, konut yapılarında maliyeti arttırmadan enerji tüketimi ve karbondioksit emisyonlarının azaltılmasına olanak sağlamasının bir sonucudur.
_ 757 Şekil 9. Geleneksel Soğutma Sistemi ve Solar Soğutma Sisteminin Yıllık Sıcak Su Üretimi ve Yaz Dönemi Soğutma Maliyetlerinin 25 Yıllık Ortalamaları 5. SONUÇ Isıl güneş sistemlerinin içerisinde aktif solar soğutma sistemleri ilgi çeken bir sistem olarak gözükmektedir. Geleneksel soğutucu ile birlikte oluşturulan bir geleneksel soğutma sistemi ile solar santral (termal güneş kolektörleri, ısı eşanjörü, tank) ve yardımcı sistem olarak kazan ve radyan panellerden oluşturulmuş bir solar soğutma sisteminin performansları karşılaştırılmıştır. Solar santralin verimliliğini arttırma imkânı, yaz dönemi süresince üretilen fazla sıcak su ile bölgenin iklimsel koşullarına bağlıdır. Nispeten serin ve sıcak yaz iklimlerinde güneş destekli soğutma sistemleri enerji tasarrufu ve çevresel değerler açısından uygun görülmektedir. Yarı tropik yaz koşullarında ise güneşle soğutma sisteminde birincil enerjide belirgin bir tasarruf görülmemektedir. Eğer soğutma yükleri günde bir iki saat sınırlıysa ve soğurmalı soğutucu hemen hemen tamamen güneş siteminin sıcak suyu ile beslenirse enerji tüketiminde belirgin bir azalma elde edilebilir. Çevresel değerlendirme sonuçları göstermiştir ki; güneş destekli soğurmalı soğutma sistemi geleneksel sisteme göre CO2 emisyonlarını 3 katı kadar düşürmektedir. KAYNAKLAR [1] Duffie JA, Beckman WA. Solar engineering of thermal processes, Wiley, 1991. [2] Gordon Jeffrey M., Ng Kim Choon, High-efficiency solar cooling, Solar Energy, v. 68, n. 1, pp. 23 31, 2000. [3] Hellman Hans-Martin, Ziegler Felix F., Simple absorption heat pump modules for system simulation programs, ASHRAE Transactions, v 105, n pt 1, 1999, pp. 780 787. [4] Balaras Constantinos A., Henning Hans Martin, WiemKen Edo, Solar cooling: An overview of European applications and design guidelines ASHRAE Journal, v 48, n 6, June, 2006, pp. 14-22. [5] Syed Athar et al., An efficiency comparison of solar cooling schemes, ASHRAE Transactions, v. 108, pt. 1, 2002, pp. 877-886. [6] Casals Xavier Garcia, Solar absorption cooling in Spain: Perspectives and outcomes from the simulation of recent installations, Renewable Energy 31, 2006, 1371 1389.
_ 758 ÖZGEÇMİŞ Andrea KINDINIS Politecnico di Torino İnşaat Mühendisliği nden mezun olmuştur. Şu anda Yapma çevre üzerine teknolojik yenilikler konusunda Prof. Dr. Marco Filippi ve Doç. Dr. Stefano Paolo Corgnati danışmanlığında doktorasına devam etmektedir. Çalışma alanları termal kütle aktivasyon teknikleri, gece havalandırması, yapı ve yapı sistemleri dinamik modelleri üzerinedir.10 adet bilimsel bildirisi bulunmaktadır. Stefano P. CORGNATI Makina Mühendisliği nden başarı ile mezun olmuş, doktorasını enerji alanında tamamlamış, şu anda Politecnico di Torino Energetics Departmanın nda Doç. Dr. olarak görev yapmaktadır. Yapı fiziği ve sürdürülebilir binalar üzerine Politecnico di Torino Birinci Mimarlık Fakültesi nde eğitim vermektedir. 130 dan fazla bilimsel, teknik ve eğitimsel yayını bulunmaktadır. Temel çalışmaları; radyan panel teknolojileri, iç ortam konforunun öznel ve nesnel değerlendirilmesi, ısıl kütle aktivasyon teknikleri, mevcut binalarda enerji tüketimi üzerinedir. Araştırma alanı; havalandırma stratejileri, yenilikçi HVAC teknolojileri, bina enerji performansı, enerjinin rasyonel kullanımı, kültürel miras korunumu için iklimsel kontrol teknikleri konularını kapsar. Enerji ve çevre konularında danışmanlık sağlamakta; tasarım aşaması ve enerji, yapı ve tesisat uygulama sistemleri yönetimi üzerine danışmanlık yapmakta ve çevresel kontrol teknikleri üzerine (insan konforu ve yapma çevre korunumu) uzmanlığı bulunmaktadır. Emanuele BIANCO Politecnico di Torino Enerji ve Nükleer Mühendisliği nden mezun olmuştur. Araştırma konuları bina ve kontrol sistemleri dinamik simulasyonu ve yenilenebilir enerji sistemler üzerinedir. Yüksek lisans tezini Dr. Stefano Corgnati ve Prof. Dr. Zerrin Yılmaz danışmanlığında, İtalya ve Türkiye de, binalarda enerji tüketimini azaltmada güneş ile aktif soğutma sistemleri üzerine gerçekleştirmiştir. Zerrin YILMAZ 1979 yılından beri İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Fakültesi Fiziksel Çevre Kontrolü Birimi nde görev yapmakta olan, 1983-1984 yılları arasında Lawrence Berkeley Laboratory Passive Solar Group ile çalışan ve 1993 yılından beri İTÜ de aynı birimde görevini profesör olarak sürdüren Zerrin Yılmaz ın enerji etkin tasarım, iklimsel konfor, binalarda güneş enerjisi kullanımı ve yoğuşma kontrolü konularında ulusal ve uluslar arası 60 dan fazla yayını, ikisi halen devam etmekte olan ulusal ve uluslar arası araştırmaları, yürüttüğü yüksek lisans ve doktora tezleri ve bu alanlarda uygulamaları bulunmaktadır.